中國人說“名正則言順”，說明了起名字的重要性。
前賢已經有了深入linux內核。我們後人，站在前賢的肩膀上，自然不敢稱“深入”，所以淺出就是本文的宗旨。
筆者這幾年來，先後組織了多個培訓講座或者交流之類的會議，面試超過百人，和國內多個公司的工程師有過交流，發現兩個有趣的現象：一是了解內核的人在國內總體上不多，很多人有過閱讀內核書籍或者內核的經歷，這裡面百分之九十的人在一個星期之內就放棄了。
二是大多數人認為內核在工作中用處不大，感覺用不起來。
針對第一個問題，筆者做過調查問卷，公認學習內核最大的問題就是內核代碼的難懂和跳躍。從一個函數跳到另一個函數，經常不清楚為何要執行某些邏輯，然後又跳到下一個函數。
跳躍超過三次，基本就看不下去，要放棄了。第二個問題和第一個問題強相關。因為對內核了解不夠系統，很難形成一個完整的內核執行邏輯圖。而工作中碰到的問題總是千變萬化，個人了解的一塊未必能碰到。比如一個文件系統只讀問題，是內核vfs層的問題？是文件系統自身？還是塊設備或者硬盤的問題？如果不能形成清晰的視圖，也就很難有針對性的檢查。
難學難用，這就涉及到方法論。通常人類的學習過程是從易到難，從部分到整體，從已知到未知。而內核的學習有特殊之處，眾多人反饋內核幾乎是九十度的學習曲線，極難找到入門的路徑，從而快速流暢的閱讀內核代碼。從那時起，筆者開始對內核開始整理，希望能找到一條學習的路徑，逐漸形成一份文檔。然後通過一些培訓活動逐漸驗證，最終形成了本文。
本文可以歸納為兩個思路。一個是對內核代碼的分類。筆者把內核分為基礎部分和應用部分。
中斷，內存管理，任務調度歸為基礎部分。而把文件系統，設備驅動和網絡歸為應用部分。打開一份完整的內核代碼統計一下，應用部分占了絕大多數代碼，龐大復雜，但是應用部分冗余很多，很多代碼具有相似性。而基礎部分則是短小精悍。應用部分經常要調用基礎部分提供的內存管理，任務調度等服務。所以本文把應用部分作為第一部分，而基礎部分作為第二部分。為了在應用部分能快速理解和應用基礎部分，首先要整理基礎部分的服務，理解在內核中是如何使用基礎部分的服務。
第二個思路是把內核分為內核架構和內核實現。內核架構是內核中一些通用，普遍性的層次，比如塊設備字符設備，總線，文件系統的vfs等等。理解了內核架構，就對內核有整體上的掌握，了解內核設計者的思路，進而快速流暢的閱讀內核代碼。但即使理解了內核架構，也還有很多具體問題要攻克。比如驅動中一個寄存器的使用，設備鏈路狀態如何檢測，或者文件系統如何使用不同的io類型，同步和異步io的區別等等。這是需要開發人員仔細研讀和理解的。本文試圖歸納整理出內核的常用架構層，這些架構層具有舉一反三的作用，它們構成了linux內核的骨架。
發展到今天，內核已經太龐大，太復雜。即使linus本人，也不可能閱讀全部的代碼。本文希望通過一些架構層次代碼的分析，結合簡單的例子，幫助讀者理解內核的整體框架。當碰到內核問題或者需要加入某些內核功能或者寫一個驅動的時候，可以迅速流暢的閱讀相關代碼，確定自己的方案，而不至於茫然無措。
而細節的實現，則需要程序員根據自己的需求來設計。
關於內核版本。我用的版本是2.6.18。內核有一套自己的不兼容策略，不同內核版本之間經常不能編譯。
至於函數沒了，數據結構變了更是家常便飯。所以我們只能選擇一個版本作為基礎。關於內核的不兼容設計思路的討論，有一篇很有意思的文章，大家可以在內核文檔中找到。
閱讀內核代碼前的准備：下載一份完整的內核。http://www.kernel.org/是linux內核的官方網站。可以下載到各個版本的內核。再准備一個好的代碼閱讀軟件。因為內核代碼經常要前後關聯來閱讀，所以要具有代碼工程管理的軟件。強烈推薦source insight。這也是國內應用很廣的一個軟件。另外，本文已經假設讀者能編譯和安裝模塊，具有計算機基本結構的知識。一台安裝了Linux系統的計算機或者虛擬機，以及經常地練習。
由於作者水平有限，而從架構層次分析內核代碼，確實是很少參考的一個工作，希望廣大讀者能多提意見，共同推進中國的技術水平。
